(57)【要約】【課題】斜め方向からの視認性が高いガイド灯を提供する。【解決手段】器具内に設置した光源１と、光源１の光出力方向に設置した透明または半透明の空気より屈折率が高いカバー２と、光源１とカバー２間を充填する空気より屈折率が高く且つ前記カバー２と屈折率が同等もしくは前記カバー２より屈折率が低い樹脂３とを備えるガイド灯であって、光源１はＬＥＤのような発光素子が器具ケース５内の基板４に実装されている。器具ケース５は壁面または地中に埋め込まれ、カバー２は壁面または地面と面一とされる。カバー２の側面は白色または鏡面加工しても良い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
器具内に設置した光源と、光源の光出力方向に設置した透明または半透明の空気より屈折率が高いカバーと、光源とカバー間を充填する空気より屈折率が高く且つ前記カバーと屈折率が同等もしくは前記カバーより屈折率が低い樹脂とを備えるガイド灯。
【請求項２】
カバーの側面を白色または鏡面加工したことを特徴とする請求項１記載のガイド灯。
【請求項３】
器具のケース内面もしくは光源の基板上に表示部を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のガイド灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水や外部の衝撃から光源を守るため、光源を透光性カバーで覆った注意喚起のためのガイド灯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、注意喚起のため歩行空間に配置されるガイド灯は、地中埋め込みの場合は、より離れた距離から視認ができること、壁付けもしくは壁埋め込みの場合は見下ろした場合に視認できる必要がある（図６、図７参照）。どちらもカバーに対し、斜め方向からの視認性が求められる。
【０００３】
特許文献１には、プラットホームに埋め込む誘導用表示器が開示されており、細長い直方体状の金属ケースの上方開口面に強化ガラスを設置し、金属ケースの底部に収納された基板上にＬＥＤを実装し、強化ガラスとＬＥＤの間の金属ケース内部の空間をエポキシ樹脂で充填した構造が図示されている。しかしながら、特許文献１には視野角を広げるための屈折率の大小関係については示唆されていない。また、高屈折率の素材から低屈折率の素材への入射時に発生する境界面での全反射を防ぐために必要な屈折率の大小関係についても示唆されていない。
【特許文献１】特開２００２−１７３０２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
歩行空間に配置される照明器具として、広い視野角で輝度を見せる手法としては、乳白色のカバー面の輝度を見せる手法が一般的であるが、乳白色とするための拡散材による透過率の低下と輝度拡散により、光源の持っている輝度値を大きく損なってしまう。また、プリズムなどで光路を曲げる手法も考えられるが、プリズム製作のための金型などの投資が必要となる。
【０００５】
耐衝撃性の必要性の無い部位にて使用する照明器具は、カバー自体が薄肉なものを使用できるため、視野角を広く取れる。また、カバー自体が平面でない場合も光源の視野角を広く取ることが可能である。しかし、図６や図７に示すように、歩行者の足元近傍に配置されるガイド灯の場合は、外部の衝撃から光源を守るため、耐衝撃性を求められるので、ある程度の厚さのカバーが必要とされる。また、安全上の配慮からカバー面に大きな突起が無いことが望ましい。さらに、カバーを固定する化粧枠もしくは埋め込みケースが周囲にあるため、光源の視野角は狭くならざるを得ない。
【０００６】
本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであり、光源の視野角を広げて、斜め方向からの視認性を改善したガイド灯を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のガイド灯にあっては、上記の課題を解決するために、図１に示すように、器具内に設置した光源１と、光源１の光出力方向に設置した透明または半透明の空気より屈折率が高いカバー２と、光源１とカバー２間を充填する空気より屈折率が高く且つ前記カバー２と屈折率が同等もしくは前記カバー２より屈折率が低い樹脂３とを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
また、図９に示すように、カバー２の側面１１を白色または鏡面加工することが好ましい。さらに、図１０に示すように、器具ケース５の内面もしくは光源１の基板４上に表示部（着色、図形、文字など）を設けても良い。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、光源とカバーの間を充填する樹脂の屈折率が空気より高く且つカバーと屈折率が同等もしくはカバーより屈折率が低いので、光源からの出力光が樹脂とカバーを介して空気中に出射される際に広い範囲に放射することができ、光源の視野角を広げることができる。また、樹脂の屈折率はカバーの屈折率と同等もしくはカバーの屈折率よりも低くしたので、高屈折率の素材から低屈折率の素材への入射時に発生する境界面での全反射を防ぐことができ、より効率の良い光放射が実現可能となる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、カバーの側面を白色または鏡面加工することにより光源からの光出力の効率を高めることができる。さらに、請求項３の発明によれば、器具のケース内面もしくは光源の基板上に表示部を設けることにより、夜間のみならず、屋外の日中においてもガイド効果を維持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は本発明の実施の形態１に係るガイド灯の構造を示す断面図である。壁もしくは地中に器具ケース５が埋め込まれている。器具ケース５の内部に設置された光源１は例えばＬＥＤのような発光素子であり、基板４に実装されている。光源１の光出力方向に透明または半透明のガラス板のようなカバー２が設置されている。カバー２の表面は壁面もしくは地面と略面一となっている。板ガラスは広く汎用的に流通しており、加工も容易なため、新たに金型などを投資することなく使用が可能である。カバー２の裏面と光源１との間の空間には、樹脂３が充填されている。カバー２の屈折率ｎ２は、樹脂３の屈折率ｎ３と同等もしくは樹脂３の屈折率ｎ３よりも高く、空気の屈折率ｎ０との関係は、ｎ２≧ｎ３＞ｎ０となっている。
【００１２】
光源１から出射された光線は、樹脂３からカバー２に入るときに屈折率の違いにより屈折し、カバー２から空気中に放出されるときに再び屈折率の差により屈折する。このように、カバー２として空気より屈折率が高く且つ高透過率の透明もしくは半透明のガラス板を使用し、カバー２と光源１の間の光路をすべて空気より屈折率の高い透明樹脂３で充填することにより、屈折の原理から広い光源の視野角が実現でき、離れた場所から、もしくは、見下ろした場合にも極めて認識しやすいガイド灯とすることが可能である（図６、図７参照）。また、カバーの屈折率ｎ２≧樹脂の屈折率ｎ３とすることにより、高屈折率の素材から低屈折率の素材への入射時に発生する境界面での全反射を防ぐことができ、より効率の良い光放射が実現可能となる。
【００１３】
図２は本発明の原理説明図である。光源１からカバー２への入射角αとカバー２から空気中への出射角βの関係は、β＞αとなっている。仮に、樹脂３が充填されていない場合には、入射角αと同じ出射角となるから、樹脂３が充填されていることにより、出射角βは拡大することになる。また、樹脂３の屈折率はカバー２の屈折率と同等もしくはカバー２の屈折率よりも小さくしたから、光源１から出射された光は確実にカバー２の内部へと入射して行き、樹脂３とカバー２の境界面で全反射されることはないから、光源１からの出力光を効率良く利用することができる。一方、カバー２から器具外部（空気中）への光の出射時には全反射する寸前まで光を屈折させることができるから、視野角は最大限広くすることができる。
【００１４】
図６は壁面の足元に埋め込まれたガイド灯Ｇを斜め上方から見た場合、図７は地中に埋め込まれたガイド灯Ｇを遠くから見た場合の視線方向を示している。図中の矢印は視線方向である。図６では、壁埋め込み式ガイド灯を歩道もしくは階段踏み面と壁の境界線に平行に足元近辺に設置し、歩行ガイドとしている。図７では、地中埋め込み式ガイド灯を階段と歩道の境界線に沿って平行に設置することにより、階段と歩道との境界を知らせるガイド灯としている。図６または図７のような用途に用いた場合、図２に示すように、カバー２からの出射角βがカバー２への入射角αよりも大きいため、図６ではより上方から、図７ではより遠くからでも視認できる。
【００１５】
図３はカバー２を通して見える光源１の配置を例示している。（ａ）はＬ字形状、（ｂ）は正方形状、（ｃ）は円形状、（ｄ），（ｅ）は直線状の配置である。いずれの例においても、光源１の配置されたポイントの輝度が強くなっている。従来の乳白色の拡散カバーを用いた場合には、光源からの光を拡散させる拡散材により透過率が著しく低下してしまい、また、光源輝度も分散してしまい、光源中心の強い輝度ポイントを損なってしまう。これに比べると、本発明によれば、透明もしくは半透明のカバーによる透過率の向上と光源中心の強い輝度ポイントを維持することが可能となり、より認識しやすいガイド灯とすることが可能となる。
【００１６】
また、従来の乳白色の拡散カバーではカバー面全体が発光していたのに比べて、本発明では、光源の幅に近い、細く連続もしくは断続したライン状の発光部をカバー上に形成することが可能になる。このことにより、白内障など視界が白濁し、輝度のあるものがハレーションを起こして形状認識しにくい人たちに対しても、形状認知をよりしやすいかたちをとることが可能となる。例えば、細いライン状の光で形を形成することによる形状でのガイドがより効果的に行える。これは、形状によるサイン効果のみでなく、通常配置されている誘導灯や足元灯との区別も容易となる。
【００１７】
図４は壁面に埋め込まれたガイド灯の詳細な構造を示している。（ａ）は縦断面図であり、（ｂ）は正面図である。基板４は細長い形状であり、表面にＬＥＤのような光源１が複数個実装されている。基板４はスペーサ６を介して器具ケース５に装着されている。器具ケース５の開口部にはガラス板のようなカバー２が装着されている。カバー２と光源１の間に樹脂３が充填されている。器具ケース５は埋め込みボックス７に収納されている。ここでは、埋め込みボックス７の深さｄ１は６０ｍｍ、器具ケース５の深さｄ２は３０ｍｍ、カバー２の厚みは４ｍｍとしている。なお、カバー２と樹脂３の境界面に半透過の拡散シートを配置しても良い。カバー２の周縁部には化粧枠８がビス９により固定されている。器具ケース５、埋め込みボックス７、化粧枠８はいずれもＳＵＳ製である。この壁面埋め込み式ガイド灯を正面から見ると、同図（ｂ）のような外観である。図中、Ｗ＝７０ｍｍ、Ｌ＝３２０ｍｍとした。
【００１８】
図４において、厚さ４ｍｍのガラス製のカバー２に代えて、厚さ３ｍｍの透明ポリカーボネイト（屈折率１．５９）、あるいは厚さ５ｍｍの半透明アクリル（屈折率１．４８）を用いても良い。いずれの場合も充填樹脂３には透明シリコン充填材（屈折率１．４０）を用いることで、充填樹脂３の屈折率はカバー２と同等もしくはカバー２より屈折率が低いものとなる。
【００１９】
図５は地中に埋め込まれたガイド灯の詳細な構造を示している。（ａ）は縦断面図であり、（ｂ）は平面図である。基板４は細長い形状であり、表面にＬＥＤのような光源１が複数個実装されている。基本的な構造は図４の壁面埋め込み式のガイド灯と同じであるが、カバー２を構成する透明強化ガラスの厚みが２０ｍｍと厚くなっている。また、埋め込みボックス７の高さｈ１は１００ｍｍ、器具ケース５の高さｈ２は５０ｍｍと高くなっている。さらに、カバー２と器具ケース５、埋め込みボックス７の間はシリコンコーキング１０により充填されている。この地中埋め込み式ガイド灯を正面から見ると、同図（ｂ）のような外観である。図中、Ｗ＝７０ｍｍ、Ｌ＝３２０ｍｍとした。
【００２０】
図８（ａ）〜（ｄ）は地中埋め込み式ガイド灯に用いるカバー２の構成を例示している。
図８（ａ）のカバー２は、透明ソーダ合わせ強化ガラス（屈折率１．５２）を１８ｍｍの厚さに形成し、ガラスの合わせ面に拡散材入り接着剤を使用したものである。
【００２１】
図８（ｂ）のカバー２は、透明ソーダ合わせ強化ガラス（屈折率１．５２）を１８ｍｍの厚さに形成し、ガラス最下面に拡散シートを使用したものである。
図８（ｃ）のカバー２は、透明ソーダ合わせ強化ガラス（屈折率１．５２）を１８ｍｍの厚さに形成し、ガラス最上面に凹凸を形成し、滑り止めとしたものである。
【００２２】
図８（ｄ）のカバー２は、透明ポリカーボネイト（屈折率１．５９）を１０ｍｍの厚さに形成し、最下面に拡散シートを使用したものである。
いずれの場合も充填樹脂３には透明シリコン充填材（屈折率１．４０）を用いることで、充填樹脂３の屈折率はカバー２と同等もしくはカバー２より屈折率が低いものとなる。
【００２３】
（実施の形態２）
実施の形態１の構成により、光源輝度の認識可能範囲は広がったが、光源からの光出力の効率を高めるには至っていない。そこで、光源からの光出力の効率を高めるために、図９に示すように、カバー２の側面１１もしくはカバー側面に位置する器具ケース５に、光を反射する加工を施すことにより、カバー２を通して器具外に放出されずに器具ケース５に吸収されていた光を反射させ、有効に器具外へ放出することが可能となる。光を反射する加工としては、光を効率的に反射させる鏡面処理もしくは白色加工を施す。
【００２４】
これにより、図９の矢印に示すように、カバー２の側面１１にて反射された光は、効率的に器具外へ放出され、器具の光効率を高めることができる。また、上記反射光はカバー２の拡散材の輝度を上げ、かつ、鏡面加工もしくは白色加工した部分自体も輝度を持つため、輝度の視野角を大きくする効果もある。
【００２５】
図９（ａ）はカバー２の側面１１を鏡面処理した例であり、反射光により効率良く器具外に光を放出することができる。
【００２６】
図９（ｂ）はカバー２の側面１１に白色加工を施した例であり、白色加工した処理面で光が拡散反射されることにより、広い視野角で輝度視認が可能となる。
【００２７】
図９（ｃ）はカバー２の側面１１で反射された光がさらにカバー２に含まれる拡散材により反射される様子を示している。図中の白丸はカバー２に含まれる拡散材である。このように、カバー２に含まれる拡散材により反射光が拡散し、広い視野角で輝度視認が可能となる。
【００２８】
（実施の形態３）
上述の実施の形態１または２による光源からの光による表示は、夜間の屋外や屋内では非常に有効であるが、屋外の日中は強力な太陽光の影響でほとんどサインとしての効力を発揮し得ない。その対策として、強力な光を出力することも考えられるが、装置の大きさや消費電力やコストの面から現実的でない。
【００２９】
そこで、本実施の形態では、実施の形態１または２のガイド灯において、内蔵する光源の出力を妨げない部位に、外光（太陽光）の反射による表示部を設けるものである。この表示部は、光源１の基板４上もしくは光源基板を収めている器具ケース５の内面に加工されるものである。表示部の表示内容としては、着色、図形、文字などが考えられる。
【００３０】
図１０（ａ）の例は、基板４の表面と、この基板４を収めている器具ケース５の内面に着色したものである。この例では、黄色に着色しており、昼間は点字ブロックの代わりとして利用し、夜間は点字ブロックが認識しにくいため、光によるガイド灯として機能する。
【００３１】
図１０（ｂ）の例は、基板４の上に図形を描いたものである。この例では、日中、太陽光の反射で図形の表示を行い、夜間は光による注意喚起を図るものである。
【００３２】
図１０（ｃ）の例は、基板４の上に文字を描いたものである。この例では、日中、太陽光の反射で「ＳＴＯＰ」というサイン表示を行い、夜間は光による注意喚起を図るものである。
【００３３】
本実施の形態によれば、夜間のみならず、光源での表示効果がほとんど無くなる屋外の日中においてもガイド効果を維持することが可能となる。また、昼夜の表示内容について意図的に異なった表示をすることが可能で、ガイド用途だけでなく、デザイン用途への応用も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態１の断面図である。
【図２】本発明の原理説明図である。
【図３】本発明の光源の配置例を示す説明図である。
【図４】本発明の壁面に埋め込まれたガイド灯の詳細な構造を示しており、（ａ）は縦断面図であり、（ｂ）は正面図である。
【図５】本発明の地中に埋め込まれたガイド灯の詳細な構造を示しており、（ａ）は縦断面図であり、（ｂ）は平面図である。
【図６】図４のガイド灯の使用状況を示す斜視図である。
【図７】図５のガイド灯の使用状況を示す斜視図である。
【図８】図５のガイド灯に用いるカバーの断面図である。
【図９】本発明の実施の形態２の要部断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３の正面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    光源
２    カバー
３    樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2007299717.tif 000011
【図１０】
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